化工電氣自動化儀表安裝中的抗干擾措施

李增坤

摘 要：如今化工企業(yè)自動化水平不斷提高，在信息化和電子技術飛速發(fā)展的大環(huán)境下，各種集成電路電子設備在化工企業(yè)的設備中的應用越來越多。在自動化儀表的安裝過程中，其很容易受到各種因素的干擾，導致儀表無法正常工作，甚至導致設備損傷。文章先對導致化工電氣自動化儀表受到干擾的原因進行分析，然后從儀表安裝的角度針對性分析了抗干擾策略和相關技術。

關鍵詞：化工電氣自動化;儀表安裝;抗干擾

前言：

在化工企業(yè)的自動化發(fā)展過程中，各類自動化儀表是設備系統(tǒng)的重要構成之一。各種儀表設備的正常運轉(zhuǎn)，是保證化工電氣自動化系統(tǒng)的正常穩(wěn)定的關鍵，同時也是確保相關生產(chǎn)管理工作正常開展的前提。但是，在針對電氣自動化儀表的實際安裝過程中，可能會因為各種原因?qū)е聝x表受到干擾。因此，有必要針對儀表的安裝過程研究相關抗干擾措施，確保儀表正常工作。

一、導致化工電氣自動化儀表受到干擾的原因

目前，我國化工企業(yè)的設備系統(tǒng)當中，電氣自動化儀表安裝中產(chǎn)生的干擾類型主要是電磁干擾。這些干擾輕則導致儀表數(shù)值顯示不準，重則導致儀器損壞，對生產(chǎn)工作極為不利?？偟膩碚f，導致其產(chǎn)生電磁干擾的原因有以下幾點。

（一）干擾因素類型

導致化工設備系統(tǒng)電氣自動化儀表受干擾的外部因素比較多，從干擾因素類型到產(chǎn)生途徑都多種多樣[1]?？偟膩碚f，這些干擾因素主要來自于系統(tǒng)本身或其他電氣設備，同時電氣線路產(chǎn)生的電磁場都可能導致電磁干擾的產(chǎn)生。進一步來講，外部干擾主要有以下幾種形式：

（1）工頻干擾。在化工企業(yè)的電氣系統(tǒng)當中，存在大量不同的電源變壓器、工頻輸電線路、發(fā)電設備等，這些設備與電氣自動化儀器都可以進行對接，在這個過程中很容易產(chǎn)生工頻干擾，即對低頻信號造成干擾。

（2）射頻干擾?；て髽I(yè)電氣系統(tǒng)中存在部分大功率的電氣設備和元件，尤其是高頻發(fā)射器這樣的元件在工作中會產(chǎn)生火花，在短時間內(nèi)會產(chǎn)生高頻電磁波。這些電磁波會在瞬間向周圍擴散，當然也會進入到弱電網(wǎng)絡，導致射頻干擾發(fā)生[2]。

（3）感應干擾。在一些電氣設備工作過程中，周圍會生成一定磁場，該磁場會受到電流的影響而發(fā)散變化。而在磁場變化的過程中如果其受到弱電信號的影響，會導致之間信號電路產(chǎn)生耦合反映，最終干擾信號。

（二）干擾輸入形式

（1）電容耦合。在化工自動化系統(tǒng)當中，如果兩個電路之間出現(xiàn)靜電效應，會引發(fā)干擾問題，這便是電容耦合，又稱靜電耦合。對測量儀表而言，其測量量間鋪設的路徑和干擾線處于不相交狀態(tài)，很容易在該位置產(chǎn)生電場，引發(fā)干擾。

（2）電阻耦合。當電源線、測量線之間的位置有漏電情況，該部位很容易產(chǎn)生磁場，而該磁場頻率往往非常不穩(wěn)定，對儀表產(chǎn)生巨大干擾。

（3）共阻耦合。兩個電路之間存在著阻抗反應，當電路流經(jīng)該部位時，會出現(xiàn)壓降現(xiàn)象，進而對另外的電路產(chǎn)生影響。在化工企業(yè)的電力系統(tǒng)當中，不同的儀表若由同一電源供電，電源自身的電阻及輸電線路上存在的阻抗之間相互影響，造成電流變化，對信號產(chǎn)生干擾。

（4）電感耦合。眾所周知，任何兩個電路之間都是有互感的現(xiàn)象存在的，而若其中摸個電路電流出現(xiàn)變化，受到互感現(xiàn)象的影響，也會影響另外的電路電流[3]。在這個互相影響和干擾的過程中，干擾反應就產(chǎn)生了。

二、化工電氣自動化儀表安裝中的抗干擾措施及技術

（一）增強二次回路的抗干擾能力

在化工企業(yè)的電氣工程中，需要由專業(yè)人員對電力系統(tǒng)二次回路抗干擾能力進行增強。電力系統(tǒng)二次回路抗干擾能力會受到相關電感元件的影響，因此需要對這些電感元件進行升級，同時通過電磁耦合來強化相關設備抗干擾的能力。值得注意的是，該過程中，技術人員需要對二次回路產(chǎn)生的干擾電壓進行針對性處理，可以利用雙絞線來消除干擾。

（二）選用合適的濾波器

濾波器是一種有效的抗干擾設備，尤其是對快速順變干擾有良好的抑制作用。設計人員需要根據(jù)具體情況選擇合適的濾波器，并且在安裝過程中做好規(guī)范管理，確保安裝到位。在化工電氣自動化儀表的安裝中，可以針對性選擇低通濾波器。作為一種選頻裝置，這種設備可以對系統(tǒng)中電源線的特定頻率以外的頻率進行濾除，也就是根據(jù)設定僅準許特定頻率通過，降低噪音干擾。同時，通過該設備，還能進行頻譜分析，對優(yōu)化系統(tǒng)有重要價值。

（三）做好抗噪音處理

針對化工電氣自動化系統(tǒng)中儀表因噪音產(chǎn)生的干擾問題，可以重點做好噪音控制。具體來講，可以適當增大電子控制設備的動力線間距，或者增大儀表和電源等容易產(chǎn)生干擾的設施的距離。但是，高度集成的電氣自動化系統(tǒng)中無論是各種元件還是線路的配置空間都十分有限，因此需要專業(yè)人員結合系統(tǒng)實際情況，做好設備、元件和線路的規(guī)劃[4]。例如，針對弱信號線路，需要做好其與強信號線路之間的干擾規(guī)避，應當采用獨立分布的方式，避免將其捆綁在一起。如果因某種原因不得不將兩個導線鋪設在一個信號電路中，那么有必要將管網(wǎng)鋪設在一根電纜中，并進行復制。針對不同的電器元件，需要根據(jù)功率情況對系統(tǒng)中可能產(chǎn)生的噪音進行分析，做好相應的規(guī)避。

（四）科學采用集成電路系統(tǒng)

在化工電氣自動化儀表的安裝中，需要科學考慮集成電力系統(tǒng)的應用。相關人員可以在印制板布線階段針對儀表的抗干擾進行科學設計，進而提升整個線路的抗干擾能力。然后，通過比較成熟的集成電路模式來減少儀表周圍的其他線路和電子元件，進一步降低各種干擾因素產(chǎn)生的可能。另外，在安裝期間還需要避免各類有關聯(lián)關系的電子元件之間產(chǎn)生的干擾因素，針對這種情況，需要在合適的位置科學設置陶瓷電容，通過這種方式可以很大程度上避免集成電路容易產(chǎn)生的去耦問題。目前，我國多數(shù)化工企業(yè)在電氣自動化系統(tǒng)的升級中，都在重點考慮集成電路的升級，可以有效降低儀表干擾問題發(fā)生的概率。當然，在這個過程中需要為集成電路的監(jiān)測檢修工作做好準備，進一步提升系統(tǒng)運行水平。

三、結束語

綜上所述，在我國化工企業(yè)電氣自動化水平不斷提高的大環(huán)境下，各類電氣自動化儀表受到多種因素干擾的問題需要引起足夠的重視。相關人員需要對各類干擾因素特點及其產(chǎn)生的原因進行深入研究和分析，在此基礎上通過增強二次回路抗干擾能力、優(yōu)化電源系統(tǒng)、做好系統(tǒng)內(nèi)部噪音處理和升級集成電路等方法，全面提高自動化儀表抗干擾能力，保證系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。

參考文獻：

[1]李振偉.當前化工電氣自動化儀表安裝中的抗干擾措施研究[J].建筑工程技術與設計，2018（29）：3145.

[2]馮浩，牛爽，于斌.當前化工電氣自動化儀表安裝中的抗干擾措施研究[J].化工管理，2018（25）：148-149.

[3]馮浩，牛爽，于斌.當前化工電氣自動化儀表安裝中的抗干擾措施研究[J].化工管理，2018，0（25）.

[4]高永釗，劉煥文，秦曉敏， 等.化工電氣自動化儀表安裝中的抗干擾措施[J].建筑工程技術與設計，2019（31）：3039.